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• Luigui Lopez Bastidas

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• Resistencia Eléctrica y Conductancia
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• Corriente eléctrica
• Cantidades fisicas

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MEMORIA DESCRIPTIVA DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS NOMBRE DEL PROYECTO

:

INSTALACIÓN DE BANDA ANCHA PARA LA CONECTIVIDAD INTEGRAL Y DESARROLLO SOCIAL DE LA REGIÓN JUNÍN

OBRA

:

NODOS DE DISTRIBUCIÓN

PROPIETARIO

:

OROCOM SAC

USO

:

ESTACIÓN DE TELECOMUNICACIONES

1. Consideraciones El presente capítulo corresponde a los conceptos y coordinaciones realizados con el objetivo de desarrollar el proyecto de instalaciones eléctricas y electromecánicas de los Nodos de Distribución para la Instalación de banda ancha para la conectividad integral y desarrollo social de la Región Junín Consideraciones Básicas Para La Ejecución De La Obra El diseño y ejecución de las instalaciones se ha realizado tomando como base las siguientes publicaciones: 

Código Nacional de Electricidad – Utilización del año 2006 y sus modificatorias.



Reglamento Nacional de Edificaciones.

Por consiguiente, la materialización del Proyecto o ejecución de la obra se deberá realizar en base a las indicaciones del Proyecto y de las publicaciones oficiales mencionadas. Detalles menores de trabajos y materiales no usualmente mostrados en planos o memorias, pero necesarios para las instalaciones, se incluirán en el trabajo de ejecución de las obras siguiendo las buenas prácticas, de igual manera como si se hubiese mostrado en los documentos mencionados, las instalaciones y equipos serán entregadas en correcto funcionamiento. A.

Materiales:

Los materiales a usarse serán nuevos, de reconocida calidad, de primer uso y de utilización actual en el mercado nacional o internacional. Cualquier material que llegue dañado a la obra o sea dañado durante la ejecución de los trabajos, será reemplazado por otro igual en buen estado. El supervisor designado por Orocom, será el encargado de garantizar el buen estado de los materiales a ser instalados.

Los materiales serán almacenados en la obra o en áreas donde sea conveniente, siguiendo las indicaciones dadas por los fabricantes o manuales de instalaciones. B.

Especificaciones de Equipos:



Las especificaciones de equipos tienen por objeto dar las características generales de éstos, como son sus características técnicas, requerimientos de instalación y puesta en marcha, además de los parámetros de configuración, etc.

C.

Pruebas:

Las instalaciones y equipos serán probados parcialmente en forma oportuna según requerimientos, como son: 

Pruebas en fabricante del material o equipo, entregará a Orocom el protocolo de pruebas que ha realizado especificando el tipo de pruebas realizadas.



pruebas de recepción del equipo, realizada por el fabricante y uno o más representantes de Orocom, debe verificarse el buen estado del material o equipo, cantidad de componentes, etc. Dependiendo de la cantidad de equipos o materiales se podrá elegir una determinada cantidad muestra mediante criterios de selección puntuales como número de lote de fabricación para realizar las pruebas (no incluye verificación de componentes)



Pruebas finales, antes de la puesta en marcha permanente de los equipos se realizará las pruebas finales de operación del equipo a fin de garantizar su correcto funcionamiento e instalación.

D.

Planos de Replanteo:

Antes de la entregada de las obras, el contratista proporcionará entregará un juego completo de planos originales de cada especialidad considerando el replanteo de obras e instalaciones realizadas (planos “AS-BUILT”) 1. Consideraciones básicas para suministro de equipos y materiales A.

Generalidades

La presente especificación comprende las condiciones para el suministro, instalación y montaje de los equipos, así como también materiales detallados más adelante, con mano de obra, herramientas y dirección técnica calificada y respaldada por empresas especializadas y experimentadas en la ejecución de estas obras.

B.

Montaje e Instalación de los Equipos:

El montaje e Instalación de Equipos se realizará de acuerdo al manual de instalación entregado por fabricantes. C.

Alcances Del Proyecto De Instalaciones Eléctricas:

Las instalaciones eléctricas serán ejecutadas teniendo en cuenta los siguientes alcances: 

Control de calidad y llegada oportuna de los suministros de materiales, equipos y accesorios a la obra; así mismo el control de las cantidades adquiridas e instaladas.



Ejecución de la instalación de los sistemas proyectados con los recursos humanos y materiales apropiados, basándose en los planos proyectados.



Ejecución de las pruebas para la conformidad del propietario.



Entrega de las instalaciones en forma oportuna y cumpliendo los cronogramas acordados con el propietario.



Entrega de la documentación del equipo instalado con las recomendaciones para su correcto mantenimiento con las recomendaciones del fabricante del equipo.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

NOMBRE DEL PROYECTO

:

INSTALACIÓN DE BANDA ANCHA PARA LA CONECTIVIDAD INTEGRAL Y DESARROLLO SOCIAL DE LA REGIÓN JUNÍN

OBRA

:

NODOS DE DISTRIBUCIÓN

PROPIETARIO

:

OROCOM SAC

USO

:

ESTACIÓN DE TELECOMUNICACIONES

1. Generalidades Las presentes especificaciones Técnicas contemplan los materiales y equipos a ser instalados, así como la normativa que deben cumplir en el diseño de las Instalaciones eléctricas interiores de los nodos de Distribución, los cuales estarán ubicados en la Región Junín. Las instalaciones eléctricas a realizar en los Nodos de Distribución, se desarrolla en base a los planos propuestos en la arquitectura de la distribución eléctrica de las diferentes áreas del nodo como son Sala de fuerza, Sala de equipos, patio y baño. Para garantizar la seguridad de la instalación eléctrica se tiene como base normativa lo especificado en el Código Nacional de Electricidad-Utilización (2006) y sus modificatorias. 2. Alcances del proyecto El presente proyecto comprende el diseño de las instalaciones eléctricas y electromecánicas, las cuales tienen un sistema de alimentación eléctrica normalizada en baja tensión de 220 V y un sistema de puesta a tierra como medida de protección contra fallas en la red eléctrica o descargas atmosféricas (rayos). 2.1. Sistema de alimentación eléctrica en baja tensión. 2.1.1. Suministro de energía eléctrica normal. En el proyecto se considera como fuente de alimentación de energía principal a la suministrada por la concesionaria de la zona en una tensión normalizada de 220 VAC, 2P (F-F ó F-N), 60 Hz. Con la potencia requerida para alimentar todos los equipos instalados en el nodo (7 kW). 2.2. Especificaciones técnicas de los materiales. 2.2.1. Cajas de paso Las cajas de paso serán cuadradas metálicas, sus dimensiones propuesta son 10x10x5 Cm (figura 1) y de 30x30x15 Cm, las cuales servirán para realizar cambios de nivel o derivaciones en el circuito

eléctrico. Las cajas de pase instaladas en patio serán con especificaciones del fabricante para uso a la intemperie. Sus características son las siguientes: - Con agujeros ciegos en sus lados laterales. - Esquinas interiores y exteriores redondeadas. - Fabricadas en acero resistente a la corrosión (cold rolled o similar)

Figura 1: Caja de paso metálica de 10x10x5 Cm (imagen referencial)

2.2.2. Tuberías Las instalaciones internas de fuerza, control, alumbrado y tomacorrientes se realizarán con tubería pesada de PVC (Policloruro de Vinilo) del tipo Standad Americano Pesado (PVC-SAP) fabricadas de acuerdo a la norma NTP 399.006:2003 y estarán rotuladas indicando el tipo de tubería, fecha de fabricación, etc. En la tabla 1 se muestra los diámetros normalizados de las tuberías PVC-SAP. Tendrán las siguientes propiedades físicas a 24 °C: -

Peso Específico

:

1.44 Kg/dm3.

-

Resistencia a la Tracción

:

500 Kg/cm2.

-

Resistencia a la Flexión

:

700 / 900 Kg/cm2.

-

Resistencia a la Compresión

:

600 / 700 Kg/cm2.

Tabla 1: Diámetro de tuberías PVC-SAP

Según el CNE numeral 070 todos los cables que son usados en instalaciones expuestas (en tubería adosada) y ocultas (en tubería empotrada en pared o muro) deberán ser protegidos según corresponda el tipo de tubería (figura 2), para ambos casos se utilizará: -

En instalaciones expuestas

: Tubería eléctrica metálica EMT (Conduit metálica)

-

En instalaciones ocultas

: Tubería PVC - SAP

-

En juntas de dilatación

: Tubería PVC – Flexible

-

En conexionado de luminarias : Tubería PVC – Flexible (colgante en sala de fuerza y conexionado de luces de emergencia)

-

Figura 2: Tubería PVC-SAP y conduit metálica

Instalación de la tubería PVC-SAP y conduit metálica. - En un solo tramo de tubería no se permitirá más de tres curvas de 90°, incluyendo las curvas necesarias a la salida y entrada de las cajas localizadas en los extremos de la tubería. - Se deberán tomar todas las precauciones necesarias para evitar, durante la instalación de las tuberías, la entrada de agua o de cualquier otro material que pueda obstruirlas o dañarlas. - Si un tramo de tubo llega a taparse, deberá ser limpiado y de ser necesario ser reemplazado. - Durante el proceso de colocación de los conductores en la tubería no se permitirá la utilización de aceite o grasa mineral, de ser necesario como lubricante se deberá utilizar un lubricante apropiado, aprobado por el fabricante de los cables. - Antes de proceder con la instalación de los conductores en la tubería, se debe verificar que esta se encuentre completamente seca y libre de cualquier obstáculo que impida el desplazamiento de los conductores durante el proceso de tendido. - Deberán formar un sistema unido mecánicamente de caja a caja o de accesorio a accesorio, estableciendo una adecuada continuidad en la red de electroductos. - Se instalarán tubería PVC-flexible en todas las tuberías que atraviesan juntas de dilatación.

- Los electroductos que irán empotrados en elementos de concreto armado, se instalarán después de haber sido armado el fierro (en viga o columna) y se aseguren debidamente las tuberías. - La profundidad de enterramiento de las tuberías PVC-SAP se ha tomado como referencia lo descrito en el CNE-UTILIZACIÓN: tabla 53 del anexo B (figura 3). -

Figura 3: CNE-UTILIZACIÓN (2009)

2.2.3. Curvas Serán del mismo material a las tuberías utilizadas. No se tiene contemplado el uso de curvas elaboradas en la obra sin el uso de quipo adecuado y recomendación del fabricante. Solo podrán usarse curvas o codos con radio normalizado. 2.2.4. Embones y uniones Serán del mismo material a la tubería utilizada, las uniones serán a presión y reforzadas con pegamento industrial con base de PVC para sellar las uniones y también se podrá utilizar uniones roscadas de PVC o metal según el material de las tuberías. 2.2.5. Tableros de distribución Todos los Tableros de distribución eléctrica: tablero General (TG) y tablero de transferencia automática (TTA), el cual está incorporado dentro del cajón de protección del Grupo Electrógeno, contaránr con señalización de seguridad de riesgo eléctrico en la tapa de acuerdo a lo especificado por la Norma DGE – Símbolos gráficos en electricidad. Además: -

Todos los tableros eléctricos contarán con tapas de reserva para los espacios libres que queden una vez instalados.

-

estarán codificados con la denominación establecida de acuerdo al proyecto eléctrico.

-

el Tablero General será adosado en muro de sala de fuerza.

-

La caja y puerta mandil, será fabricada con plancha LAF de espesor 1.5mm

-

El tratamiento de superficie metálica es fosfatado por inmersión y acabado con pintura electrostática RAL 7042.

-

El grado de protección será IP-55.

-

Mandil interior (soporte L) fijo, que sirve para cubrir el equipamiento interior y bornes, de tal forma que solo se pueda visualizar los interruptores con sus respectivos rotulados.

-

El interior de la puerta se colocará el diagrama unifilar protegido con una mica en el porta plano ubicado en la puerta.

-

Todos los interruptores termomagnéticos y diferenciales serán de la misma marca, la cual deberá cumplir con estándares de calidad aceptables.

-

Se muestra cuadro de dimensiones del tablero general en la tabla 2.

Tablero Ubicación L (mm) A (mm) P (mm) TG Ingreso 700 550 170 Tabla 2: Dimensiones de Tablero general: Nodos de Distribución

2.2.6. Artefactos de iluminación Las presentes especificaciones cubren los requerimientos mínimos que deben cumplirse para completar el equipamiento de los artefactos de iluminación que se utilizarán en el local Los equipos contarán con un grado de protección IP de acuerdo al ambiente donde estarán instalados. -

En la tabla 3 se muestra la distribución de la luminaria por ambiente en el nodo. Ítem

Descripción

1

Reflector Led

2

Fluorescente

3

Ubicación 2 Patio

2 Sala de Fuerza 2 Sala de Equipos 1 Sala de Fuerza Luminaria de emergencia 1 Sala de Equipos

Cantidad 2 4

3

1 Patio 1

Bombilla

1 baño Tabla 3: distribución de luminaria

2.2.7. Salida para interruptor simple empotrado. Compuesto por:

1

- Conductor de cobre de 2.5 mm2 THW 90 colores Negro, rojo (Fase1 y fase 2) y Negro, Blanco (Fase y Neutro) de acuerdo lo especificado por el CNE-Utilización (sección 030-036) para circuitos monofásico de 2 conductores. - Conductor de cobre de 2.5 mm2 THW 90(cable verde - amarillo) para identificar el conductor de tierra (conductor de enlace equipotencial de luminarias) - Pegamento para tubo - Cinta aislante 1700 x 20 m. - Caja metálica rectangular. - Tubería conduit de PVC-Pdesde Ø20 mm x 3m. - Curva para tubo - El interruptor colocado en patio tendrá características para uso a la interperie. - Embone para tubo Instalación de interruptores, Sensor ocupacional y tomacorrientes. Para el accionamiento o dotar de energía a los equipos de iluminación se utilizará Interruptores unipolares los cuales se colocarán en caja rectangulares salvo el sensor ocupacional. -

Interruptor Sb

: para encender y apagar luminaria de sala de fuerza, en caja conduit metálica adosada al cerramiento metálico de la sala.

-

Interruptor Sc

: para encender y apagar luminaria de sala de baño, en caja conduit metálica adosada al cerramiento metálico de la sala.

-

Interruptor Sd

: Para encender y apagar reflectores de patio

-

Sensor ocupacional

: Para accionar la luminaria en sala de equipos, no necesita caja para

su instalación, el equipo será adosado a techo de sala de equipos. -

Los interruptores se instalarán a una altura menor o igual de 1.30m y los tomacorrientes a 0.40m medidos desde el nivel de piso.

- Conductor de cobre de 2.5 mm 2 THW 90 colores Negro, rojo (Fase1 y fase 2) y Negro, Blanco (Fase y Neutro) de acuerdo lo especificado por el CNE-Utilización (sección 030-036) para circuitos monofásico de 2 conductores. - Conductor de cobre de 2.5 mm 2 THW 90(cable verde - amarillo) para identificar el conductor de tierra (conductor de enlace equipotencial de luminarias) Se utilizará Tomacorriente doble monofásico puesto a tierra en sala de equipos, sala de fuerza y tipo dado, 15 A y tomacorriente monofásico a prueba de agua en patio. Serán para empotrar de doble

salida con todas las partes conductivas aisladas; tensión de operación de 220 V, permitirán conexiones de conductores THW 90 de 2.5 mm 2 de sección. En la tabla 4 se muestra la distribución de Interruptores, sensor ocupacional y tomacorrientes.

Ítem

Descripción

Ubicación

Cantidad

1

Interruptor Sb

Sala de fuerza

1

2

Interruptor Sc

Baño

1

2

Interruptor Sd

Patio

1

3

Sensor ocupacional

Sala de equipos

1

2

Tomacorriente Puesto a tierra

sala de fuerza

1

3

Tomacorriente Puesto a tierra

sala de equipos

2

3

Tomacorriente a prueba de

patio 1 agua Tabla 4: distribución de Interruptores, sensor ocupacional y tomacorrientes.

2.2.8. Interruptor Simple tipo dado. que será de 16 A, a 220 VAC, debiendo ser colocados en placas, en cajas rectangulares de marca reconocida en el mercado. Los terminales para los conductores serán con lámina metálica de tal forma que presionen uniformemente a los conductores por medio de tornillos, asegurando un buen contacto eléctrico, además deberán ser bloqueados para que no dejen expuestas las partes conductivas. Tendrán tornillos fijos a la cubierta, que atornillarán a las abrazaderas de montaje las cuales serán rígidas de una sola pieza y a prueba de corrosión. 2.2.9. Salida para tomacorriente doble empotrado Compuesto por: - Conductor de cobre de 2.5 mm2 THW 90 colores Negro, rojo (Fase1 y fase 2) y Negro, Blanco (Fase y Neutro) de acuerdo lo especificado por el CNE-Utilización (sección 030-036) para circuitos monofásico de 2 conductores. - Conductor de cobre de 2.5 mm2 THW 90(cable verde - amarillo) para identificar el conductor de tierra (conductor de enlace equipotencial de luminarias) - Pegamento para tubo.

- Cinta aislante - Caja metálica rectangular. - Tubería PVC- SAP - Curva y embone para tubo. - Tomacorriente doble con puesta a tierra, tipo dado, 15 A. 220 V. Serán para empotrar de doble salida con todas las partes conductivas aisladas; tensión de operación de 220 V, permitirán conexiones de conductores THW 90 de 2.5 mm2 de sección. - El tomacorriente instalado en patio tendrá las características para uso a la intemperie a prueba de agua. 2.2.10. Placas Se utilizan para protección de los interruptores, son elaboradas en plancha de aluminio anodizado oxidal, sin bordes afilados y con presencia de tornillos para su fijación. Serán de 1, 2 y 3 gangs. Se instalarán marcas reconocidas en el mercado. 2.2.11. Conductores -

Conductor THW 90. Conductor de cobre electrolítico blando, solido o cableado concéntrico; con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) especial del tipo THW-90, resistente al calor, humedad, aceites y agentes químicos. Pueden operar hasta 90°C y su tensión de servicio es de 600 a 750 V. sección de conductores por circuito. En la tabla 5 se muestra la sección de los conductores por circuito.

SECCIÓN(mm2) CIRCUITO 16 Alimentador Principal 6 Rectificadores 6 Aire Acondicionado 2.5 Luminarias 2.5 Tomacorrientes Tabla 5: Sección de Conductores por Circuito. En el momento de introducir los conductores dentro de la tubería, se tendrá cuidado de evitar la formación de bucles en los mismos, se debe seguir procedimientos especiales para no maltratar los conductores, principalmente cuando tengan que ser extendidos provisionalmente por el piso. No se permitirá en ningún caso la ejecución de empalmes de conductores dentro de las tuberías, por lo tanto, Los empalmes o derivaciones de conductores, solo se permiten dentro de las cajas de paso. Las puntas de cables que entran a los tableros de distribución se deben dejar la suficiente longitud (medio metro de la caja), con el fin de permitir una correcta derivación del mismo.

Los colores de los conductores serán de acuerdo a lo especificado en el Código Nacional de Electricidad – Utilización en la sección 030-036 (figura 4).

Figura 4: Código Nacional de Electricidad – Utilización (sección 030-036) Los conductores de calibres superiores o iguales a 16 mm2 deberán quedar claramente marcados en sus extremos y en cajas de paso intermedias con cintas aislantes y/o mangas termocontraibles con los colores descritos en el CNE-Utilización para conductores de Fase (F), Neutro (N) y Tierra (T). 2.3. Sistema de respaldo eléctrico de emergencia. En el proyecto se consideran como fuente de respaldo de energía al suministrado por un sistema rectificador con capacidad y autonomía requerida por FITEL. El sistema rectificador como fuente de tensión de alimentación recibe la fuente de nergía comercial a una tensión normalizada en baja tensión de 220 VAC y en caso de falla se activará automáticamente el Grupo Electrógeno instalado en el nodo. 2.3.1. Grupo Electrógeno El proyecto comprende el suministro e instalación de grupos electrógenos para todos los nodos de la red de transporte (Nodo Distribución, Agregación y conexión) El Grupo Electrógeno será ubicado en la sala de fuerza, los cuales se encontrarán en todos los casos en condiciones de arrancar y tomar el 100% de la carga en forma inmediata. Los grupos electrógenos por instalar son nuevos y son capaces de mantener el 100% de su capacidad nominal en forma continua, potencia prime, bajo régimen de servicio pesado, es decir, partidas y paradas frecuentes. Los Grupo electrógeno son de la marca GAMMA y están diseñados para este proyecto, se encuentra montado en un reservorio de combustible que a la vez es la base del equipo

con una capacidad tal que permite una autonomía mínima de 72 horas sin atención.

En el

dimensionamiento de los grupos se ha considerado un porcentaje de reserva, los detalles están indicados en la memoria de cálculo y Especificaciones Técnicas de Grupos Electrógenos. Para el dimensionamiento y provisión de grupos electrógenos y tanque de combustible para los nodos de la red de Transporte se considera la carga plena del Nodo, así como perdidas por la altura. los modelos ofertados quedan distribuidos se pueden apreciar en la Tabla 6.

GRUPO ELECTRÓGENO MARCA REGIÓN

GAMA GYS-10i GYS-14i CANTIDAD JUNÍN 25 103 128 PUNO 10 101 111 MOQUEGUA 12 11 23 TACNA 16 12 28 Tabla 6: Modelos de G.E según región

Tomando en consideración la altitud sobre la ubicación del nodo se deberá de escoger el G.E de acuerdo a lo siguiente: 

3000 msnm 14kw

Características del Motor. a)

Diésel de 4 tiempos

b)

Refrigeración: enfriamiento por agua con radiador, bomba de agua, termostato, ventilador soplador, sensor de bajo nivel de agua en el radiador, calentador de camisas de agua y termostato (de alta confiabilidad) para facilitar el arranque en frío.

c)

Lubricación: bomba de aceite incorporada, para lubricación a presión. Equipado con enfriador y filtros.

d)

Combustible: Petróleo diésel N° 2, con filtros y tanque.

e)

Nivel de Emisiones de gases: El motor deberá cumplir con los requisitos exigidos por la Norma EPA de USA, TIER 2 o similar en el país de fabricación, para cargas desde el 30% de su capacidad.

f)

Sistema de Aspiración: Natural o turboalimentada, con filtro de aire para trabajo pesado e indicador de restricción.

g)

Sistema de Arranque: Eléctrico en 12 VDC con solenoide, comando manual y automático.

Tiempo aceptación de carga

a)

Máximo un (01) minuto, medido desde el aviso de arranque hasta que asuma la carga con el comando remoto.

b)

Tiempo de aceptación de carga: treinta (30) segundos en promedio.

c)

Protección del motor.

d)

Parada automática por condiciones anormales de: presión de aceite, temperatura de agua, nivel de agua, sobre velocidad, arranque.

Generador a)

Tipo autorregulado sin escobillas (carbón).

b)

Aislamiento: Clase H, rotor y estator con tratamiento de tropicalización para una operación en condiciones ambientales severas.

c)

Resistencia deshumedecedora del alternador.

d)

Tensión nominal: 220 VAC.

e)

Frecuencia: 60 Hz +/- 10 %. f) Excitación: Tipo estático sin escobillas (carbón), tipo AREP.

f)

Variación estacionaria: +/- 1 % dentro de máxima y mínima carga.

g)

Variación transitoria: +/- 5 % recuperable a los dos (02) segundos máximos.

h)

Forma de onda: Sinusoidal, con distorsión menor de 5%.

i)

Manejo de cargas no lineales: Operación con cargas no lineales, sin exceder los valores de estabilidad y distorsión de la tensión de salida.

j)

Apoyos anti vibratorios.

k)

Silenciador tipo residencial, crítico (Incluido en GE insonoro).

Tablero de Transferencia y Control Automático (TTA) a)

El Tablero de transferencia se encuentra integrado al Grupo Electrógeno.

b)

El TTA realizará operaciones de supervisión, el control de arranque/parada del GE y la transferencia manual o automática de la carga entre la red comercial y el GE y viceversa.

c)

El TTA deberá contar con elementos y dispositivos de medición, supervisión y control para efectuar la operación de transferencia cuando, por ejemplo, detecte fallas en el para efectuar la operación de transferencia cuando, por ejemplo, detecte fallas en el la red comercial.

d)

El tablero de control y el tablero de transferencia podrán ser supervisados y controlados tanto local como remotamente desde el NOC.

Supervisión y Control del grupo electrógeno e)

Interruptor ON/OFF

f)

Llave para seleccionar modo de arranque automático o manual.

g)

Contactos para alarmas.

h)

Medidor de voltaje.

i)

Medidor de corriente.

j)

Indicación de energía comercial normal.

k)

Indicación de grupo en funcionamiento, falla del grupo electrógeno.

l)

Indicación de corte de red comercial, sobre voltaje, bajo voltaje, cambio de frecuencia.

m) Indicación presión de aceite, temperatura. n)

Indicación de falla en el arranque.

2.4. Sistema de puesta a tierra. Tiene por finalidad exclusiva el análisis y desarrollo de las condiciones eléctricas del terreno asignado para la instalación de un Sistema de Puesta a tierra (SPAT), en una instalación de comunicación tipo Nodo, desarrollado por la empresa OROCOM. Los Sistemas de Puesta a Tierra tienen como finalidad la protección y seguridad del personal, los equipos y la protección estructural para eventos de riesgo producidos esencialmente por fallas eléctricas predecibles en muchos casos e impredecibles especialmente por las descargas atmosféricas; durante estos eventos y su contacto con aparatos eléctricos, cables de RF, y otros equipos u objetos conductivos son perjudiciales y en consecuencia eliminados de su funcionamiento. Una vez implementado el sistema de puesta a tierra el valor de resistencia medido será menor o igual a 5 ohm de acuerdo a las bases de adjudicación del proyecto (figura 5).

Figura 5: Especificaciones Técnicas de la red de transporte El sistema de puesta a tierra comprenderá a toda la interconexión de elementos metálicos, protección de equipos electrónicos y sistemas de pararrayos serán conectados a los electrodos enterrados en el suelo, de ese modo no exista en las instalaciones y superficie próxima del terreno diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de falla o de las descargas de origen atmosférico (rayos). 2.4.1. RESISTIVIDAD DE TERRENO Esta información corresponde a los datos iniciales para la elaboración de un Sistema de Puesta a Tierra SPAT, de modo que cumplan con las especificaciones técnicas que le permitan operar sin dificultades sus equipos de acuerdo a la distribución espacial considerada y a la compatibilidad electromagnética requerida; minimizando las perturbaciones generadas y existentes en el medio de operación del personal y equipos.

Se tendrá en cuenta los aspectos de Prospección Geo-eléctrica de suelos de la zona de interés, visitando el terreno y recolectando las muestras (medidas) donde se construirá el nodo, materia del estudio. Estos resultados iniciales permitirán hacer el mejor uso posible del subsuelo de dicha zona permitiendo obtener los valores de resistencia requeridos en el proyecto.

Las tomas de datos del suelo demuestran en forma consistente que puede encontrarse comportamientos bi ó multiestratifícados, este comportamiento será tomado en cuenta al momento de realizar el análisis de resultados de las mediciones, ya que efectivamente se producen distribuciones y divisiones en la circulación de corrientes de fallas inyectada al suelo lo cual tiene impacto en la magnitud y distribución de los potenciales eléctricos generados.

En el Código Nacional de Electricidad se muestra las resistividades medias según el tipo de terreno (tabla 7)

Tabla 7: Resistividades medias de Terrenos Típicos – CNE Utilización

2.4.2. EQUIPO A UTILIZAR -

EQUIPO

:

TELURÓMETRO DIGITAL (con certificado de calibración vigente)

-

METODO

:

WENNER

-

ACCESOROS

:

Terminales Metálicos “picas” de cobre, cuatro unidades Set de Cables, cuatro unidades

2.4.3.

MEDICIONES

La medición de resistividad se efectuará utilizando el método de Wenner, Este método consiste en el uso de cuatro terminales, 2 de corriente (C1, C2) y 2 de potencial (P1, P2). Con objeto de medir la resistividad del suelo se hace necesario insertar los 4 electrodos en el suelo, se colocan en línea recta y a una misma profundidad de penetración, las mediciones de

resistividad dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad del terreno, y por el contrario no dependen en forma apreciable del tamaño y del material de los electrodos, aunque sí dependen de la clase de contacto que se haga con la tierra.

El principio básico de este método es la inyección de una corriente de prueba a través de la tierra entre dos electrodos C1 y C2 mientras que el potencial que aparece se mide entre dos electrodos P1 y P2. Estos electrodos están enterrados en línea recta y a igual separación entre ellos. La razón V/I es conocida como la resistencia aparente. La resistividad aparente del terreno es una función de esta resistencia y de la geometría del electrodo, luego de la relación tensión-corriente se obtiene la resistencia R. la posición de los electrodos se muestran en la figura 6.

Figura 6: Posición de los electrodos (método de Wenner)

La resistividad aparente se obtiene utilizando la siguiente expresión: 4. . A.R

 1

2. A A2  4.B 2



2. A 4. A2  4.B 2 , Si A > 20B se puede emplear:

  2. . A.R

Donde: -

ρ: Resistividad aparente promedio a la profundidad “B” (Ω.m).

-

A: Distancia entre electrodos (m).

-

B: Profundidad de enterrado de los electrodos (m)

-

R: lectura del Telurómetro (Ω).

El método de medición se debe realizar en tres direcciones tal como se propone a continuación, teniendo en cuenta las distancias de separación propuestas en la Tabla 8, la cual será llenada con datos tomados en campo. La disposición de los electrodos para la toma de datos en campo se muestran en la figura 7.

N°

R

A

B

Resistencia

Distancia

Profundidad

del terreno

entre

de

(Ω)

jabalinas

enterrado

(m)

de los electrodos

1 2 3 4

(m) 1  0.25 7.64 2  0.25 7.47 3  0.25 7.26 4 0.25  6.32 Tabla 8: Recolección de Datos de Campo

Figura 7: Disposición espacial de los electrodos

Métodos para la reducción de la resistencia de puesta a tierra En el caso que las condiciones del terreno no permitan obtener la resistencia esperada de acuerdo a cálculos se tendrá en cuenta implementar los siguientes métodos: -

El aumento del número de electrodos en paralelo

-

El aumento del diámetro de los electrodos

-

El cambio del terreno existente por otro de menor resistividad.

-

El tratamiento químico electrolítico del terreno.

-

El uso de contrapesos.

-

Utilizar soluciones no convencionales que garanticen obtener el valor de resistencia requerido para el sistema de puesta a tierra en caso las condiciones del terreno no permitan el empleo de una solución convencional.

2.4.4. DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT). El sistema de protección tendrá características de equipotencialidad conectando con terminales aéreos y conductores de bajada apropiados para capturar y controlar de manera segura la energía de falla al suelo y disiparlo a través del SPAT de baja impedancia. Los caminos de conexión de objetos o equipos al aterramiento están constituidos por caminos de baja impedancia, reduciendo de esta forma la resistencia final del SPAT, recomendando el uso del cable 50 mm 2, conectores y/o soldadura exotérmica y electrodos para puesta a tierra tipo varilla o jabalina (figura 8) para estos caminos, (conexionado externo) ofreciendo una impedancia baja y una adecuada capacidad para el flujo de las corrientes eléctricas a tierra, sin permitir daños o accidentes físicos irreparables.

Figura 8: Electrodo para puesta a tierra tipo jabalina o varilla

2.1.1.1.

REQUISITOS FUNDAMENTALES DE UN SPAT.

-

Debe tener una resistencia tal, que el sistema se considere sólido en la puesta a tierra.

-

Considerar como mínimo, para un sistema convencional, la instalación de 3 pozos a tierra.

-

La variación de la resistencia debido a cambios ambientales, debe ser despreciable de manera que la corriente de falla a tierra, en cualquier momento no sea capaz de activar las protecciones correspondientes.

-

La impedancia de onda debe ser de valor bajo para el fácil paso de las descargas atmosféricas.

-

Debe conducir la corriente de falla sin producir gradientes de potencial peligrosos ente los puntos adyacentes.

-

No debe generar calor al momento de las operaciones y debe ser resistente a la corrosión natural del medio ambiente.

-

Medida de resistencia será menor o igual a 5 ohmios.

2.4.5. A.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT)

Datos de diseño. Los datos para el diseño se obtendrán de Planos y mediciones realizadas en el terreno donde se construirá el SPAT como la Resistividad.

B.

Diseño. Se considerará paso a paso datos, restricciones, memoria y algoritmos de cálculo.

C.

Restricciones:

-

Se ha considerado una topología tipo anillo electrodos y varillas de cobre, según el análisis para la protección de los equipos y seguridad personal a conectar y operar respectivamente.

-

De acuerdo a las características de las instalaciones y a los diferentes equipamientos que operarán, se exige el criterio de equipotencialidad y compatibilidad electromagnética entre los diferentes equipos y estructuras, lo que define un valor del sistema de puesta a tierra menor o igual a 5 ohm.

2.4.6.

DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

2.1.1.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS a.

Se indica la ubicación precisa donde se deben ejecutar las instalaciones del SPAT, trazado de excavaciones, montaje de elementos como conductores laminares en el subsuelo y varillas de cobre, su tratamiento con cemento Conductivo y posteriormente sellado y compactado de excavaciones.

b.

El personal estará capacitado en el uso de soldadura Cadweld, además, de contar con las herramientas, accesorios y moldes que sean necesarios para la construcción del SPAT referido.

c.

Las mediciones finales del SPAT, para verificar el valor final de este se deberán realizar con un equipo de medición certificado, que garanticen la veracidad de los resultados obtenidos.

d.

El valor de la resistencia de puesta a tierra será menor o igual a 5 ohm.

e.

Todos los materiales que se empleen en la construcción del sistema de puesta a tierra, tendrán la debida calidad de acuerdo a los estándares de su rubro, sea nacional o importado.

f.

En la unión del conductor bajante de pararrayos con la varilla puesta en tierra se realizará mediante un conector tipo AB o similar a fin de poder desconectar el sistema de pararrayos para realizar mediciones.

g.

Se propone el uso de dos tipos de conductor para la unión de electrodos de tierra (cable y fleje), la implementación de los mismos, así como la solución del tratamiento químico de la tierra dependerá del lugar de implementación del sistema de puesta a tierra, lo cual se especificará en sus respectivas memorias descriptivas y de cálculo.

h.

El SPAT propuesto, consta de cables conductores de 50 mm 2 de sección transversal para unir los electrodos tipo jabalina.

i.

Los conductores de salida desde los electrodos de tierra hacia las barras equipotenciadoras para las conexiones usados en este SPAT, se propone que deberán ser de cobre electrolítico temple blando de 50 mm2.

j.

Para la instalación de las varillas verticales y horizontales sean aterradas siguiendo el esquema que se adiciona en el anexo inmersas en cemento conductivo, con una dosificación por varilla propuestas por el fabricante con la profundidad adecuada para este fin.

k.

Las varillas de cobre serán de ¾” de sección transversal y 2.40 m de longitud, las mismas que serán instaladas en pozos verticales y/o Horizontales. La medida del pozo vertical será de 1.00 de diámetro por 2.70 m de profundidad. La varilla será cubierta con cemento conductivo en un diámetro aproximado de 8 Cm.

l.

El aterramiento del conductor unión de electrodos de tierra se hará excavando una zanja de 0.4 (m) de ancho, a una profundidad de 0.60 (m) con aplicación de Cemento Conductivo.

m.

Para los efectos de alineación de nivel de la zanja se debe utilizar la misma tierra debidamente seleccionada o tamizada homogéneamente de manera que pueda reposar sin tensión los conductores laminares dentro del Cemento Conductivo

n.

Todas las conexiones ya sea uniones: electrodo de tierra – cable, Fleje – Fleje, Flejes - cable, cable – cable y otros deben realizarse con soldaduras Cadweld.

2.4.7.

PROCEDIMIENTO PARA LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA PUESTA A TIERRA

Apertura del terreno Tomando en cuenta que lo más importante es saber el área de terreno disponible se procederá a fijar la posición de las jabalinas y los conductores de unión de electrodos de tierra que ocuparan en el terreno con la apertura del pozo vertical y la apertura de la zanja horizontal.

A.- Apertura del pozo vertical Con lo mencionado anterior ubicamos los puntos donde estarán las jabalinas y se hará la apertura del pozo con las dimensiones correspondientes tal como se muestra en la figura 9. Al tener el pozo vertical se debe humedecer las paredes con abundante agua y dejar que drene.

Figura 9: Excavación De Pozo Vertical

B.- Apertura de la zanja horizontal. Sabiendo la dirección que tomará el conductor, se procederá a dibujar el recorrido en el terreno se hará la apertura de la zanja o Al tener la apertura de la zanja horizontal se deberá humedecer las paredes con abundante agua y dejar que drene. Las dimensiones de la zanja serán de acuerdo a la figura 10.

Figura 10: Apertura De Zanja Horizontal

C.- Unión de electrodos Antes de hacer el enterramiento del conjunto de electrodos procederemos a unirlos mediante una soladura exotérmica. Para este caso de unión utilizaremos un molde tipo T o de cuatro puntos, el procedimiento de esta unión se lo hace detallado anteriormente (figura 11). La unión del electrodo de tierra y conductor bajante de pararrayos se realizará mediante un conector AB o similar (figura 12).

Figura 11:Molde, unión de electrodo de tierra y cable de unión de electrodos de tierra mediante soldadura Cadweld.

Figura 12: Conector Para Unión De Electrodo De Tierra Y Bajante De Pararrayos

D.- Tratamiento del suelo En caso se tenga una alta resistividad del terreno se procederá a realizar el tratamiento químico electrolítico del mismo, se contempla, además: -

El cambio del terreno existente por otro de menor resistividad, el terreno existente se lo cambiará por tierra de cultivo rico en sales minerales naturales.

-

Teniendo las aperturas de los pozos verticales y las zanjas horizontales procedemos a cambiar la tierra del terreno, el % de reducción en estos casos es difícil de deducir, debido a los factores que intervienen, como son resistividad del terreno natural, resistividad del terreno de reemplazo total, en el cual cambiaremos solo en el espacio que se hizo para el enterramiento de las varillas y las zanjas para los conductores de unión de electrodos de tierra, el cambio se

realizará en su totalidad para que los electrodos puedan obtener baja resistencia entorno al terreno. Este proceso cambiará la resistencia del terreno de los pozos en forma parcial, el porcentaje de reducción puede estar entre 20 a 40 % de la resistividad natural del terreno. E.- Tratamiento del terreno con Cemento Conductivo. Utilizado debido a sus propiedades conductivas, absorción de humedad, protección de los electrodos contra vandalismo, incremento del área del conductor, absorber rápidamente grandes cantidades de energía eléctrica como el que ocurre en las descargas atmosféricas (rayos), protección de los electrodos contra la corrosión electrolítica, estabilidad por lo que no requiere mantenimiento periódico, amigable con el medio ambiente, no debe degradarse con el paso del tiempo, facilidad de instalación y diversificación de aplicación en diferentes tipos de terreno. Metodología de uso. a.

Electrodo en pozo vertical

La jabalina se cubrirá en un radio de aproximadamente de 7 a 8 cm con cemento conductivo alrededor de la jabalina. En promedio se usará 4 a 6 bolsas de 25 kg para una jabalina de 2.4 m (figura 13). Cuando exista más de dos pozos conectados en paralelo, el conductor de unión entre pozos se cubrirá con algún producto químico electrolítico o cemento conductivo junto con la tierra de cultivo. El relleno de los pozos se realizará con tierra de cultivo con una adecuada compactación y/o el material que ha sido extraído de la zanja, tamizado y libre de rocas.

Figura 13: Esquema representativo de uso de cemento conductivo (referencial) b.

Electrodo en Pozo horizontal

Pueden ser instalados en surcos directamente en el terreno o más frecuentemente en zanjas de hasta un metro de profundidad cuando las características del terreno no permitan la implementación de un pozo vertical debido a la dificultad de excavación o estratificación del terreno en capas inferiores con alta resistividad. La profundidad de instalación tiene normalmente un mínimo de 0,5 metros y más si es necesario pasar bajo nivel de cultivo o de escarcha en zonas heladas. Además, se utilizan los mismos elementos químicos como cemento conductivo para bajar la resistencia del terreno y como tierra de relleno tierra de cultivo con la adecuada compactación. Se muestra un esquema representativo de varilla en pozo vertical en la figura 14.

Figura 14: Electrodo en pozo horizontal (referencial) F.- Registros Los elementos de puesta a tierra deben estar aprobados para su uso general sin protección, o protegerse contra daño físico con una cubierta protectora, debe ser accesible, siempre que no esté en un electrodo hundido, empotrado o enterrado. Además, se deben hacerse mediciones periódicas

en los registros para comprobar que los valores del sistema de tierras se ajustan a los valores de diseño. Por ello, se recomienda dejar registros en los electrodos tipo jabalina.

Cuando se coloquen registros, deberán ser al menos de 150 mm de diámetro para hacer cualquier maniobra y que deben tener tapa removible. El material del cual deberán estar construidos los registros podrá ser PVC (figura 15).

Figura 15: Caja de Registro para sistema de puesta a tierra G.- Barras de distribución de puesta a tierra. Las Barras de Distribución de puesta a tierra o también llamadas barras equipotenciadoras, son las encargadas de centralizar el sistema de puesta a tierra de todos los equipos y accesorios que requieran de conexión a tierra para su protección y adecuado funcionamiento.

Barra equipotenciadora